Octave已知电势分布φ,求某点的电场强度E
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17. 电势与电场的关系
\(\mathbf{E} = - abla\varphi\)
核心公式:
电场强度等于电势梯度的负值:E = −∇φ。电场方向指向电势降低最快的方向。
设电势分布 φ = 2000(x² + y²) V,则 E = −(4000x, 4000y, 0)。
已知电势分布函数,求出梯度后代入场点坐标,即可得到该点电场。
Octave计算方法
已知参数:
- 电势分布 φ = 2000(x² + y²) V
- 场点坐标 x(示例值:0.01 m)
- 场点坐标 y(示例值:0.02 m)
代码如下:
function E = field_from_potential(x, y)
    % 电势 φ = 2000*(x^2 + y^2),求负梯度
    dphidx = 4000 * x;
    dphidy = 4000 * y;
    E = [-dphidx, -dphidy, 0];
end
调用示例:
% 已知电势分布,求场点电场
x = 0.01; y = 0.02;
E = field_from_potential(x, y);
fprintf('电场 E = (%.2e, %.2e, 0.00e+00) V/m', E(1), E(2));
运行结果:
电场 E = (-4.00e+01, -8.00e+01, 0.00e+00) V/m
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